CN103136056A - 一种云计算平台调度方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种云计算平台调度方法，采用高响应比优先的方式，将租户操作请求队列中的请求重新排序，来兼顾短任务与等待时间较长的任务，对于耗时较长的请求，用户多等待一段时间是比较容易接受的，而对于耗时较短的请求，却要等很长时间，多数用户不易接受，本方法正是考虑到这点，优先照顾耗时短的任务，并兼顾等待时间较长的耗时长的任务，从而在等待时间与执行时间上做出平衡。

Description

一种云计算平台调度方法
技术领域
本发明涉及云计算与计算机数据结构与规则领域，具体涉及一种云计算平台调度方法。
背景技术
当前，云计算技术可谓是计算机服务领域最热门的话题之一。大到行业的领袖企业，如IBM、Google，小到一些私人企业，甚至一些乐于追求新技术的技术人员，都在部署或研究云计算，希望通过云计算来巩固或提升自己在行业的地位。
云计算要面对的，是大规模的资源租户。如何及时、高效的为这些租户提供服务，提升租户使用体验，是云计算平台所密切关注的问题。评测一云计算平台的一个很重要的指标是其对云资源租户请求的响应能力，云资源租户从发出请求到操作完成的等待时间直接影响租户的体验。如何在最短的时间内完成用户请求，有赖于云计算平台调度部分处理的方式。传统的云平台对用户请求的调度多采用FCFS规则，这一方法在复杂的云计算场景中劣势很明显，举个简单的例子，在请求队列比较满的状态下，以资源租户发出一操作请求，本需十几秒就可完成的操作，却要等请求队列中其他请求都完成时才可获得执行，用户的体验自然不必说了为提高云计算平台调度处理效率，我们提出了一种基于高响应比优先规则的云计算平台调度方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种云计算平台调度方法。该方法将操作系统进程调度中高响应比优先规则引入到云计算平台的调度服务中，能在很大程度上解决轻量级任务长时间等待的问题。
本发明的目的是按以下方式实现的，采用高响应比优先的方式，将租户操作请求队列中的请求重新排序，来兼顾短任务与等待时间较长的任务，系统包括：租户操作请求队列（1），队列转换模块（2），租户操作执行队列（3）,优先级判断模块（4），其中：
租户操作请求队列，用于保存用户请求，如果请求队列和执行队列均已满，则将请求丢弃，并回馈信息给发出请求的用户；
队列转换模块，包括请求优先级计算模块、队列空满状况检测模块、请求转列执行模块，当检测到执行队列较空闲状态时，请求优先级计算模块遍历请求队列，并将优先级最高的请求经由请求转列执行模块加入到执行队列中；
租户操作执行队列，用于保存经队列转换模块按优先级高低排序的请求，优先级高的请求优先得到执行，当执行队列中的任务数量超过执行队列长度的3/4时，可认为执行队列处于较满状态，否则，可认为执行队列处于较空闲状态； 
优先级判断模块，将请求队列中请求的等待时间、要求时间均作为判断衡量优先级的指标，判断优先级指标计算公式为：Rp=（等待时间+要求时间）/要求时间。
具体调度步骤下：
（1）一新用户请求到达云计算平台调度服务，系统首先检查请求队列是否已满，若已满，则需进一步检查执行队列是否已满，若二者均已满，则丢弃请求，并反馈执行失败的原因给用户，若执行队列未满，则对请求队列检索，将优先级最高的请求插入执行队列，依次循环，直到执行队列已满，然后将新请求插入请求队列；
（2）请求队列中的请求要获得执行，需经过请求到执行转换模块加入到执行队列才可获得执行，队列转换模块根据高响应比优先规则，优先让高优先级的请求出队，进入执行队列，具体步骤是逐个将请求队列中的请求出队，记为Current请求，并计算其优先级，然后与一临时变量保存的当前最大优先级进行比较，记为Max，若Current请求的优先级等于或低于Max，则将Current请求重新加入到请求队列，若Current请求的优先级高于Max，则将Current请求与Max互换，即此时Current为原来的Max，然后将其加入请求队列，一轮下来，将Max请求加入到执行队列，如此往复，直到执行队列变为较满状态；
（3）经过步骤（1）和步骤（2）的操作，此时执行队列中的请求已按优先级顺序排好队，挨个出队进入请求执行模块。
本发明的有益效果是：对于耗时较长的请求，用户多等待一段时间是比较容易接受的，而对于耗时较短的请求，却要等很长时间，多数用户不易接受，本方法正是考虑到这点，优先照顾耗时短的任务，并兼顾等待时间较长的耗时长的任务，从而在等待时间与执行时间上做出平衡。 
附图说明
附图1为基于租户请求执行流程图；
附图2为基于高响应比优先规则的云计算调度方法示意图。
具体实施方式
参照说明书附图对本发明的方法作以下详细地说明。
下面参照附图1及附图2，对本发明的内容以一个具体实例来描述实现这一方法的过程。
系统结构包括：租户操作请求队列（1），队列转换模块（2），租户操作执行队列（3），优先级判断设定（4），其中：
（1）租户操作请求队列，当有新的用户请求到达时，首先检测执行队列及请求队列是否均为已满的状态，当请求队列与执行队列均为满状态时，丢弃用户请求，并反馈丢弃信息给用户；当请求队列已满，但执行队列未满时，由请求队列到执行队列转换模块将请求队列中的任务转移一部分到执行队列，请求队列加入用户请求；
（2）队列转换模块，负责由请求队列到执行队列的转换，当执行队列状态为较空闲状态时，逐个检测并计算请求队列中请求的优先级，并将优先级最高的请求插入到执行队列，然后执行第二轮检测，直到执行队列状态变为满状态。随着请求的执行，执行队列的出队操作，当执行队列状态再次变为较空先状态时，再次执行上述操作，如此循环；
（3）租户操作执行队列，用户请求执行的真正入口，执行队列中的任务挨个出队，交给请求云计算平台的请求执行模块；
（4）优先级判断模块，可描述为Rp=（等待时间+要求时间）/要求时间，由本式可以看出，如果任务等待时间相同，则要求时间越短的任务优先级越高，因此该规则有利于耗时较短的任务；如果任务的要求时间相同，则等待时间越长的任务优先级越高，因此该规则有利于等待时间长的任务；对于某一耗时较长的任务，优先级会随着等待时间的增加而提高，当等待时间足够长时，便可获得执行。
具体步骤如下：
（1）一新用户请求到达云计算平台调度服务，系统首先检查请求队列是否已满，若已满，则需进一步检查执行队列是否已满，若二者均已满，则丢弃请求，并反馈执行失败的原因给用户，若执行队列未满，则对请求队列检索，将优先级最高的请求插入执行队列，依次循环，直到执行队列已满，然后将新请求插入请求队列；
（2）请求队列中的请求要获得执行，需经过请求到执行转换模块加入到执行队列才可获得执行。此转换模块的思想是根据高响应比优先规则，优先让高优先级的请求出队，进入执行队列。具体实现方法为逐个将请求队列中的请求出队，记为Current请求，并计算其优先级，然后与一临时变量保存的当前最大优先级进行比较，记为Max，若Current请求的优先级等于或低于Max，则将Current请求重新加入到请求队列，若Current请求的优先级高于Max，则将Current请求与Max互换，即此时Current为原来的Max，然后将其加入请求队列。一轮下来，将Max请求加入到执行队列，如此往复，直到执行队列变为较满状态；
（3）经过步骤（1）和步骤（2）的操作，此时执行队列中的请求已按优先级顺序排好队，挨个出队进入请求执行模块。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (1)

1.一种云计算平台调度方法, 其特征在于采用高响应比优先的方式，将租户操作请求队列中的请求重新排序，来兼顾短任务与等待时间较长的任务，系统包括：租户操作请求队列（1），队列转换模块（2），租户操作执行队列（3），优先级判断模块（4），其中：
租户操作请求队列，用于保存用户请求，如果请求队列和执行队列均已满，则将请求丢弃，并回馈信息给发出请求的用户；
队列转换模块，包括请求优先级计算模块、队列空满状况检测模块、请求转列执行模块，当检测到执行队列较空闲状态时，请求优先级计算模块遍历请求队列，并将优先级最高的请求经由请求转列执行模块加入到执行队列中；
租户操作执行队列，用于保存经队列转换模块按优先级高低排序的请求，优先级高的请求优先得到执行，当执行队列中的任务数量超过执行队列长度的3/4时，可认为执行队列处于较满状态，否则，可认为执行队列处于较空闲状态； 
优先级判断模块，将请求队列中请求的等待时间、要求时间均作为判断衡量优先级的指标，判断优先级指标计算公式为：Rp=（等待时间+要求时间）/要求时间；
具体调度步骤下：
（1）一新用户请求到达云计算平台调度服务，系统首先检查请求队列是否已满，若已满，则需进一步检查执行队列是否已满，若二者均已满，则丢弃请求，并反馈执行失败的原因给用户，若执行队列未满，则对请求队列检索，将优先级最高的请求插入执行队列，依次循环，直到执行队列已满，然后将新请求插入请求队列；
（2）请求队列中的请求要获得执行，需经过请求到执行转换模块加入到执行队列才可获得执行，队列转换模块根据高响应比优先规则，优先让高优先级的请求出队，进入执行队列，具体步骤是逐个将请求队列中的请求出队，记为Current请求，并计算其优先级，然后与一临时变量保存的当前最大优先级进行比较，记为Max，若Current请求的优先级等于或低于Max，则将Current请求重新加入到请求队列，若Current请求的优先级高于Max，则将Current请求与Max互换，即此时Current为原来的Max，然后将其加入请求队列，一轮下来，将Max请求加入到执行队列，如此往复，直到执行队列变为较满状态；
（3）经过步骤（1）和步骤（2）的操作，此时执行队列中的请求已按优先级顺序排好队，挨个出队进入请求执行模块。
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